Поділитися:
Метафаза в мітозі і мейозі
The метафази це друга стадія мітозу і мейозу. Він характеризується вирівнюванням хромосом на екваторі клітини. Після ключових подій профази, що призвели до конденсації хромосом, їх необхідно мобілізувати.
Для досягнення ефективної сегрегації хромосоми повинні бути розташовані на екваторіальній пластині. Після правильного розташування вони можуть мігрувати до полюсів комірки під час анафази.
Це не перебільшення, щоб переконатися, що метафаза є однією з найважливіших контрольних точок мітозу та мейозу. В обох випадках важливо, щоб хромосоми знаходилися в екваторіальній пластині і з орієнтованими належним чином кінетохорами..
У мітозі хромосоми орієнтуються в екваторіальній пластині, щоб вони виділяли сестринські хроматиди. У мейозі ми знаходимо дві метафази. У метафазі I орієнтація бівалентів призводить до сегрегації гомологічних хромосом. У мейозі II досягається сегрегація сестринських хроматид.
У всіх випадках ефективна мобілізація хромосом досягається завдяки центрам організації мікротрубочок (COM). У клітинах тварин вони організовані в центросомах, тоді як у рослинах вони діють дещо більш складним шляхом, але без центріолів.
Загалом, метафаза гарантує симетричне поділ клітин. Але метафаза може також визначити асиметричне поділ, коли вона є потребою організму. Асиметричне поділ є фундаментальною частиною придбання ідентичності клітин у метазоа.
Індекс
- 1 Метафаза в мітозі
- 1.1 Екваторіальна пластина і вирівнювання
- 2 Метафаза в мейозі
- 2.1 Метафаза I
- 2.2 Метафаза II
- 3 Посилання
Метафаза в мітозі
Як у клітині тварин, так і в рослині існують механізми, які гарантують, що хромосоми розташовані в екваторіальній пластині. Хоча вона була задумана раніше як уявна лінія, рівновіддалена між стільниковими полюсами, вона, здається, "реальна".
Тобто, в клітці існують механізми, які гарантують, що хромосоми в ділильній клітині досягають такої точки. За винятком контрольованих асиметричних підрозділів, це завжди так, і те ж саме.
Екваторіальна пластина і вирівнювання
Досягнення екваторіальної пластини і вирівнювання для поділу є двома незалежними процесами. Обидва контролюються набором різних білків.
Фактично, система "перевірки збірки шпинделя" запобігає входженню в анафазу, якщо всі хромосоми не пов'язані з деякими шпиндельними волокнами. У хромосомі сайт зв'язування є кинетохором.
У метафазі кінетохори повинні приймати біполярну орієнтацію. Тобто, в явному єдиному центромері будуть дві кінетохори. Кожен з них буде орієнтований на протилежний полюс інший.
На додаток до сили розділення, що здійснюється центрами організації мікротрубочок, також необхідно враховувати силу зв'язування між хроматидами і хромосомами..
Хроматиди залишаються об'єднаними дією мітотичних когезинів. Тому метафаза починається з щільно зв'язаних сестринських хроматид, які повинні бути розташовані на екваторі клітини.
Після досягнення всієї екваторіальної пластини, орієнтованої двополярно прикріпленими до відповідних волокон шпинделя, метафаза закінчується.
Опинившись на екваторі клітини, волокна шпинделя утримуватимуть разом кінетохори з центріолями на протилежних полюсах клітини тварин. Сили тяги згодом розділять сестринні хроматиди кожної хромосоми, так що повний набір цих мігрує до кожного полюса.
Цього можна досягти, лише якщо всі хромосоми розташовані в екваторіальній пластині клітини. Було показано, що якщо будь-яка хромосома потребує часу, щоб виявити, волокна шпинделя сприймати його і чекати, поки всі розташовані, щоб продовжити його сегрегації.
Метафаза в мейозі
Аналогічно мітозу, мейотичні сестринні хроматиди також пов'язані між собою. Але в цьому випадку для мейотичних когезин. Деякі з них є специфічними для метафази I, інші - для метафази II.
Крім того, гомологічні хромосоми були частиною процесу вирівнювання, синапсу і поперечних зв'язків. Тобто, вони невіддільні від синаптонемічних комплексів, що дозволили рекомбінацію і правильну сегрегацію залучених молекул ДНК. Ви також повинні розділити їх.
На відміну від мітозу, у мейозі потрібно розділити чотири струни ДНК замість двох. Це досягається шляхом першого відділення гомологічних хромосом (метафази I), а потім сестринських хроматид (метафаза II)..
Метафаза I
Правильне положення хромосом в екваторіальній пластині метафази I досягається хіазмами. Хіазами піддають гомологічні хромосоми таким чином, що вони переходять до полюсів.
Крім того, хоча гомологічні хромосоми мають біполярну орієнтацію, сестринські хроматиди не мають. Тобто, в метафазі I, на відміну від II, сестринські хроматиди кожної гомологічної хромосоми повинні бути монополярними (і протилежними гомологічним парам)..
Це досягається за рахунок специфічного зв'язування білків з кінетохорами сестринських хроматид під час метафази I .
Метафаза II
Під час метафази II хромосоми вирівнюються в екваторіальній пластині з кінетохором кожної сестринської хроматиди з протилежними полюсами. Тобто, тепер його орієнтація біполярна. Таке розташування хромосом є специфічним для білка.
Контрольовані мейотичні метафази гарантують виробництво гамет з правильним числом і ідентичністю хромосом. В іншому випадку можна підвищити появу осіб з важливими хромосомними абераціями.
Список літератури
- Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6-е видання). W. Norton & Company, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
- Goodenough, U. W. (1984) Генетика. W. B. Saunders Co. Ltd, Філадельфія, Пенсільванія, США.
- Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Введення в генетичний аналіз (11-е видання). Нью-Йорк: У. Г. Фрімен, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
- Maiato, H., Gomes, A.M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Механізми конгресії хромосом під час мітозу. Біологія 13, doi: 10.3390 / biology6010013
- Ішігуро К. І. (2018) Кохезинний комплекс в мейозі ссавців. Гени до клітин, doi: 10.1111 / gtc.12652
- Тан, Г. Г., Гасич, І., Хубер-Реггі, С. П., Дудка, Д., Барісіч, М., Маято, Г., Мералді, П. (2015) Екваторіальне положення метафазної пластини забезпечує симетричні поділки клітин. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.